金属增材制造技术的关键因素及发展方向

李昂¹，刘雪峰^1,2,3，俞波¹，尹宝强¹

1. 北京科技大学材料科学与工程学院2. 北京科技大学现代交通金属材料与加工技术北京实验室3. 北京科技大学材料先进制备技术教育部重点实验室

摘 要：金属增材制造技术是一种短流程、近终形的新型材料成形技术.在金属增材制造技术中,设备是载体,材料是关键,工艺是基础,三者是影响金属增材制造技术发展的关键因素.本文通过对具有代表性的金属增材制造技术的特点进行总结,分析了设备、材料和工艺之间的关系以及三者在金属增材制造技术中的重要作用;综述了金属增材制造设备的原料供给系统、成形系统和控制系统的研究现状;总结了金属增材制造材料中钛合金、镍合金、铝合金和钢铁材料的典型组织特点和力学性能;论述了金属增材制造工艺参数对残余应力、孔洞、精度和组织的影响;指出了目前金属增材制造技术在设备方面存在设备成本高、产品成形尺寸受限、成形效率低等问题,在材料方面存在生产成本高、适用性差等问题,在工艺方面存在参数匹配困难、热积累严重等问题;从降低设备和材料成本、扩大产品成形尺寸范围、提高产品精度和成形效率、拓展材料种类和适用范围、减少工艺参数匹配难度、提升产品质量及综合性能、开发金属增材制造新技术方面展望了金属增材制造技术的发展方向.

关键词：金属增材制造技术;金属增材制造设备;金属增材制造材料;金属增材制造工艺;关键因素;发展方向;